CHAPITRE II
DETECTEURS UTILISES POUR LA DOSIMETRIES DES
RAYONNEMENTS
IONISANTS
II.1. Introduction
La dosimétrie des faisceaux de rayonnements consiste
à mesurer une quantité dosimétrique
expérimentalement en utilisant un système de dosimétrie
qui doit posséder au moins un effet physique qui est une fonction de la
quantité dosimétrique mesurée.
Les caractéristiques qui déterminent l'utilisation
d'un détecteur donné de radiation dans une situation sont :
1) la linéarité de la réponse en fonction
de la dose,
2) la dépendance de la réponse en fonction du
débit de dose,
3) la dépendance de la réponse en fonction de
l'énergie du faisceau,
4) la dépendance en fonction de sa direction par rapport
au faisceau,
5) la résolution spatiale élevée et ses
dimensions.
Bien qu?il existe plusieurs types de systèmes
dosimétriques tels que les films et les dosimètres
thermoluminescences, la chambre d?ionisation est généralement la
mieux adaptée pour les mesures en radiothérapie. Contrairement
aux films, la réponse dépend peu de l?énergie du
rayonnement incident, et par rapport aux dosimètres thermoluminescents,
elle est beaucoup plus facile et rapide à utiliser surtout pour les
mesures relatives.
II.2. Détecteurs dosimétriques :
II.2.1. La chambre d'ionisation :
La chambre à ionisation est l?instrument utilisé
pour mesurer la dose. Elle mesure une charge qui peut ensuite itre convertie en
dose absolue. Lorsqu?un faisceau de radiation traverse de l?air, il
éjecte des électrons des molécules par effet
photoélectrique, par effet Compton ou production de paires. Ces
électrons de haute énergie produisent des ionisations à
leur tour. À l?intérieur de la chambre, il y a une cavité
d?air avec deux électrodes. Un champ électrique est
appliqué à l?intérieur de la chambre à ionisation
avec l?aide de ces deux électrodes. Suite aux multiples ionisations, les
charges positives se dirigent vers l?électrode négative et les
charges négatives vers l?électrode positive. La charge
collectée sur ces électrodes peut ensuite être
mesurée par un électromètre. Plus il y a d?ionisations et
plus il y a de charges collectées. La dose donnée est donc
proportionnelle à la charge collectée. Pour calculer la dose, il
est
nécessaire de connaître l?exposition. Cette
dernière est définie comme étant le quotient de la charge
totale collectée pour les ions d?un seul signe par unité de masse
d?air :
Le volume de la chambre est très important car
dm ñ ~V II.1
Oil ñ est la densité de l?air et V
représente le volume de la chambre.
Lorsque la chambre est placée dans l?eau sous un
faisceau de radiation, elle devrait avoir peu d?influence
sur l?ionisation produite. Elle ne devrait Vtre là que pour mesurer la
radiation.
II.2.1.1. Chambres d'ionisation Farmer
Les chambres de type « Farmer » ont une construction
spéciale qui leur permet de mieux réagir face aux gammes
d?énergie différentes. De ce fait, la réponse qu?elles
donnent est toujours très constante. En raison de leur forme très
allongée, elles sont inutiles pour réaliser des profils de dose.
Leur plus grande application se trouve dans les mesures de doses absolues.
Généralement, leur volume sensible est d?environ 0.6 cm3,
l?électrode centrale est en aluminium et la paroi extérieure est
en graphite. Un exemple de chambre Farmer est illustré sur la figure.
Figure II.1. Chambre cylindrique de type Farmer
fabriquée par PTW
Figure II.2. Diagramme d'une chambre cylindrique de type
Farmer
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